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摘要:机械工业厂房的地坪,主要是以重载的耐磨地坪为主,其设计理念在满足生产使用要求前提下,通过分析工程所在地区地质条件和气候条件,选择经济合理的地坪构造做法。地坪设计中没有最好的地坪做法,只有最适合特定工程的地坪做法。
关键词:机械工业;厂房;地坪
一.机械加工厂房地坪的使用条件和要求
用于机加工、零部件加工、设备加工、模具中心等机械加工类厂房的车间地坪上会经常有叉车行驶,同时还会有金属铁屑、微小金属件或硬质塑料等物件散落在地面上,并可能伴有一些油污。实际工程中类似工况的车间,一般采用金属耐磨混凝土地坪,地坪最终需要达到的效果是:(1)耐久性,正常使用和维护的情况下,地坪使用年限达到15—20a;(2)耐磨性,较好的抗冲击性、高硬度、划痕少;(3)耐腐蚀性,具有一定的防渗、抗油污能力并兼顾防弱酸弱碱的功能;(4)美观度要求,易清洁、不起皮不剥落、色彩丰富、不开裂、表面无龟裂;(5)承载性,一般地坪承载力在3—15t。
二.地坪垫层的选择
1.钢筋混凝土地坪
厂房地坪比较常用的是钢筋混凝土地坪,钢筋混凝土地坪比普通的混凝土垫层多了单层双向或双层双向的地坪钢筋网片。钢筋网片中钢筋直径8—14mm,间距150—200mm,建议采用CRB550级冷轧带肋钢筋焊接网,钢网设计强度为360MPa。焊接钢网的设计、制作、施工、验收等必须严格按照《钢筋焊接网混凝土结构技术规程》(JGJ114-2014)相关规定执行。钢筋的直径应采用称重法检测公称直径,并且必须做钢筋焊接网的拉伸、弯曲和抗剪力实验。以一个50kPa车间地坪垫层为例,可以采用250mm厚C30钢筋混凝土,内配R10@150双层双向成品冷轧焊接钢筋网片,上层钢筋保留30—50mm的混凝土保护层,下层钢筋保留30mm的混凝土保护层。
2.钢纤维混凝土垫层
厂房地坪比较常用的是钢筋混凝土地坪,钢筋混凝土地坪比普通的混凝土垫层多了单层双向或双层双向的地坪钢筋网片。钢筋网片中钢筋直径8~14mm,间距150~200mm,建议采用CRB550级冷轧带肋钢筋焊接网,钢网设计强度为360MPa。焊接钢网的设计、制作、施工、验收等必须严格按照《钢筋焊接网混凝土结构技术规程》(JGJ114-2014)相关规定执行。钢筋的直径应采用称重法检测公称直径,并且必须做钢筋焊接网的拉伸、弯曲和抗剪力实验。以一个50kPa车间地坪垫层为例,可以采用250mm厚C30钢筋混凝土,内配R10@150双层双向成品冷轧焊接钢筋网片,上层钢筋保留30~50mm的混凝土保护层,下层钢筋保留30mm的混凝土保护层。
钢纤维混凝土是通过在水泥基混凝土中掺入三维乱向均匀分布的钢纤维形成的复合材料做成的,其抗裂、耐磨性、抗冲击性等方面性能较好。在满足地基压实系数大于0.94,单量弹性模量Ev2大于100MPa时,钢纤维混凝土可实现较大范围的无缝地坪。
地坪与主体结构如果浇筑在一起,在大面积重荷载的作用下会影响主体结构,引起地面开裂,所以在地坪和主体结构之间还需要设沉降缝,沉降缝宽度一般为20mm,内填聚苯泡沫板,顶部缝内填20厚聚氨酯密封胶泥。
3.耐磨混凝土地坪的垫层
现阶段耐磨混凝土地坪垫层做法有2种:一种是传统的垫层厚度的1/3。纵向缩缝应采用平头缝或企口缝,间距3—6m,采用企口缝时垫层厚度不宜小于150mm,拆模时混凝土强度不得低于3MPa。此外,混凝土垫层与墙角、柱脚部位应设置隔离缝隔断,避免不均匀沉降引发地面开裂,缝宽度1—2cm,内填充柔性材料,同时地面开孔部位、钝角处需设置至少3道准110mm@100mm加强筋,长度不低于1.2m,避免裂缝产生。
4.耐磨面层的选择
根据机械工厂地面功能的要求,地坪面层一般采用金属骨料耐磨面层,并在表面做Li基密封固化剂。常见的有氧化铜合金骨料金刚砂耐磨面层、硅铁耐磨面层等。此面层最大的优点是造价低,易于维护,但颜色比较单一。为了区别地面通道,提升地坪的整体视觉效果,一般会在车间通道上采用3.0mm无溶剂韧性聚氨酯及超耐磨聚氨酯罩面系统,也有一些车间为了节省造价,在整体地坪上仅贴一些标识线来区分通道。
骨料耐磨面层材料主要由一定颗粒级配的精选骨料、特种水泥、特殊外界剂、颜料和聚合物组成,采用干撒式方法直接施工于初凝阶段的混凝土表面,获得比普通混凝土面层更好的耐磨和抗冲击性能。骨料耐磨面层的骨料主要包括非金属骨料、金属骨料及合金骨料。 市场合金骨料地坪以锡钛合金型耐磨硬化地坪较为常见,其在硬度、耐磨性、抗压性、耐腐蚀等方面的性能 是最好的。该地坪具有高致密性、不起尘、防油的特点,使用年限可达30年以上。而非金属骨料成本低廉,性价比高,虽然在各方面性能均不及金属和合金骨料,但使用寿命也可达20年,并满足普通厂房地坪的使用要求,在实际工程中被大量使用。金属骨料耐磨地坪各方面的性能及价格居于非金属骨料及合金骨料之间,用于对地坪有一定要求的车间。
环氧地坪漆主要的成膜基材是环氧树脂,在环氧树 脂中加入一定比例的固化剂进行反应,交联形成网状结 构的大分子,环氧树脂由热塑性变为热固性。环氧地坪 漆一次性涂覆成型、周期短、施工便捷、装饰性强、基 层附着力强、表面强度高、易清洁。环氧地坪漆根据不 同环境的需求发展出不同种类,主要有如下六种:耐磨 型环氧地坪漆、自流平环氧地坪漆、防静电环氧地坪漆、乙烯基酯重防腐环氧地坪漆、防滑型环氧地坪漆、水性透气型环氧地坪漆。各类环氧地坪漆适合不同的用途,其中的耐磨型环氧地坪漆具有较高的附着力、耐磨性,有较强的拉伸强度和硬度,具有良好的抗冲击、承载力,适合重载车辆车间地坪。环氧地坪漆耐磨性能不及骨料或混凝土密封固化剂地坪,但环氧地坪漆颜色的选择范围及饱和度均是其他类型的耐磨地坪所不能达到的。
5.功能构造层
一般地坪的基本构造为面层、垫层和地基,当基本的构造层不能满足使用或构造要求时,可以增加保温层、结合层、隔离层等其他构造层。
为规范工业建筑的节能设计,需要在地坪构造中增加保温层,保温层一般有以下几种材料:XPS板、复合硅酸盐保温板、加气混凝土砌块、砂加气砌块、泡沫玻璃保温板、高强度乳化沥青珍珠岩保温板等。保温材料抗产品型号的不同,抗压强度也不同。复合硅酸盐保温板抗压强度范围一般为400—1200kPa,XPS板抗压强度范围一般为150—700kPa,加气混凝土砌块抗压强度范围一般为1000—10000kPa,泡沫玻璃保温板抗压强度范围一般为500—800kPa,高强度乳化沥青珍珠岩保温板抗压强度范围一般为2300—10000kPa,设计时需要根据地坪荷载要求及当地采购难易程度来选择适合的保温材料。
三.日常清洁及保养维护方案
工业地坪在后期使用过程中,必要的日常清洁和保养维护也是必不可少的,可以很好地延长地坪的使用寿命和维持较好的感官效果。清洁维护所需的设备有座驾式洗地机、站立式洗地机、推进式洗地机、多功能单擦机、刀锋打蜡器等。
清洁维护所需的化学品有专业全能清洁剂、耐用面蜡、快速起蜡水、除油剂等。
清洁流程参考:初次保养,彻底清洗和打蜡;日常清洁,推尘和清洗;中期保养,修补蜡面;深度保养,彻底起蜡打蜡。
结语:
综上所述,机械工业厂房的地坪普遍面积大、荷载重、耗材数量多,地坪的造价对厂房的整体造价有不小的影响。合理选择和处理地坪基层、垫层和面层,通过相应的地坪构造延长地坪正常使用时间,对节约建设材料,同时保证生产有着至关重要的影响。
参考文献
1孙亮 多年冻土区冻胀的危害与防治措施[J].中国水运2007(1):91-92.
2林庆泉 混凝土密封固化剂在耐磨地坪中的应用[J].福建建筑2013(12):77-78.