Mata gumowa w kształcie kostki brukowej do stajni VM "Antracyt"

Guma to elastyczny materiał charakteryzujący się zdolnością do odkształcania się pod wpływem rozciągania lub ściskania, a następnie powrotu do pierwotnego kształtu. Ta właściwość sprawia, że guma jest szczególnie skuteczna w pochłanianiu wstrząsów, redukcji drgań oraz izolacji akustycznej przed dźwiękami uderzeniowymi. W produktach wykonanych z granulatu gumowego spajanego poliuretanem (PU) właściwości tłumiące są dodatkowo kształtowane przez elastyczne spoiwo oraz strukturę i gęstość płyt.

Do oceny właściwości elastycznych, pochłaniania wstrząsów i tłumienia drgań w produktach gumowych stosuje się skalę od 1 do 5. Wartość 1 oznacza niewielkie, ale odczuwalne tłumienie, natomiast wartość 5 wskazuje na wyjątkowo wysoką skuteczność tłumienia. Klasyfikacja ta opiera się na badaniach empirycznych i pomiarach porównawczych.

Elastyczność gumy i jej znaczenie

Guma składa się z długich, elastycznych łańcuchów molekularnych, które pod wpływem obciążenia mechanicznego tymczasowo przyjmują uporządkowaną strukturę. Po ustąpieniu naprężeń łańcuchy te wracają do pierwotnej, nieuporządkowanej formy, co zapewnia materiałowi wysoką sprężystość. Ta elastyczność umożliwia skuteczne pochłanianie wstrząsów i tłumienie drgań.

Pochłanianie wstrząsów – rozpraszanie energii kinetycznej

Guma może pochłaniać energię kinetyczną poprzez odkształcenie i przekształcać ją w ciepło. W momencie uderzenia materiał ulega deformacji, zmniejszając siły na niego oddziałujące. Efekt tłumienia nie jest liniowy – zwiększa się wraz ze wzrostem odkształcenia. Oznacza to, że przy niewielkich obciążeniach guma zapewnia umiarkowane tłumienie, które znacząco wzrasta przy większych obciążeniach.

Tłumienie drgań – redukcja niepożądanych wibracji

Guma ma właściwości lepkosprężyste, co oznacza, że łączy zarówno elastyczne, jak i lepkie właściwości tłumiące. Tłumienie elastyczne występuje, gdy energia drgań jest przekształcana w ciepło przez wewnętrzne siły sprężystości, natomiast tłumienie lepkie pochłania energię kinetyczną poprzez tarcie wewnętrzne. Dzięki temu guma jest szczególnie skuteczna w redukcji drgań i wstrząsów.

Izolacja akustyczna przed dźwiękami uderzeniowymi – redukcja hałasu kroków i uderzeń

Izolacja akustyczna przed dźwiękami uderzeniowymi obejmuje działania mające na celu redukcję hałasu generowanego przez chodzenie lub przemieszczanie przedmiotów na powierzchni. Dzięki swojej elastycznej strukturze guma skutecznie pochłania i minimalizuje te dźwięki. Ponadto materiał ten jest odporny na zużycie, co zapewnia długotrwałą skuteczność jego właściwości dźwiękochłonnych.

Aby określić, czy produkt WARCO jest odpowiedni do konkretnego zastosowania, zalecamy indywidualną ocenę na podstawie próbki materiału na miejscu.

Odporność na poślizg nawierzchni opisuje jej zdolność do zapobiegania poślizgnięciom. Norma EN 14041 definiuje klasę DS i określa, że nawierzchnia podłogowa musi mieć dynamiczny współczynnik tarcia wynoszący co najmniej 0,30 w suchych i czystych warunkach. Nawierzchnie spełniające lub przekraczające tę wartość są uznawane za antypoślizgowe i przyczyniają się do bezpieczeństwa użytkowników. Odpowiednia odporność na poślizg jest szczególnie istotna w miejscach o dużym natężeniu ruchu pieszego.

Dynamiczny współczynnik tarcia jest określany zgodnie z metodą badawczą opisaną w normie EN 13893. Polega ona na pomiarze oporu tarcia w standardowych warunkach przy użyciu urządzenia ślizgowego. Procedura ta zapewnia, że uzyskane wartości są wiarygodne i powtarzalne.

Skala od 1 do 5 umożliwia dokładniejszą klasyfikację odporności na poślizg. Wartość skali 1 odpowiada dynamicznemu współczynnikowi tarcia wynoszącemu 0,30, co stanowi minimalny wymóg dla klasy DS. Wartość skali 5 odpowiada współczynnikowi 0,60, czyli dwukrotności minimalnej wartości dla klasy DS. Klasyfikacja wartości na skali opiera się na badaniach przeprowadzonych na reprezentatywnych próbkach, a wyniki są odpowiednio interpolowane.

W przypadku nawierzchni wykonanych z granulatu gumowego odporność na poślizg jest w dużym stopniu uzależniona od gęstości fizycznej, wielkości ziaren i struktury materiału. Większa siła prasowania podczas produkcji prowadzi do uzyskania bardziej zwartego materiału o gładszej i mniej antypoślizgowej powierzchni. Rodzaj zastosowanego granulatu – drobnoziarnisty, gruboziarnisty lub włóknisty – wpływa na strukturę powierzchni. Im wyższa wartość na skali, tym bardziej chropowata powierzchnia, tym wyraźniej wyczuwalne granulki gumy i tym bardziej otwarta struktura porów. W zależności od składu granulatu tekstura może być drobnoziarnista, szorstka i przyczepna lub nawet gładka i aksamitna.

Nowe nawierzchnie z granulatu gumowego mogą wymagać okresu docierania, zanim osiągną optymalną odporność na poślizg. Może to wynikać z pozostałości środków oddzielających, które osadzają się na powierzchni podczas produkcji i są całkowicie usuwane dopiero w wyniku użytkowania lub czyszczenia.

Stan nawierzchni również odgrywa kluczową rolę w utrzymaniu jej odporności na poślizg. Nagromadzenie brudu lub niewłaściwe czyszczenie może obniżyć współczynnik tarcia i wpłynąć na bezpieczeństwo użytkowania. Regularne czyszczenie i odpowiednia konserwacja są niezbędne do długotrwałego zachowania właściwości antypoślizgowych.

Odporność na ścieranie pokrycia podłogowego opisuje jego zdolność do przeciwdziałania utracie materiału w wyniku tarcia lub zużycia. Jest to kluczowy czynnik przy ocenie trwałości, funkcjonalności i jakości podłóg wykonanych z granulatu gumowego.

Do klasyfikacji odporności na ścieranie stosuje się skalę od 1 do 5. Wynik 1 oznacza spełnienie minimalnych wymagań normy BS 7188, natomiast wynik 5 wskazuje na doskonałą odporność na ścieranie zgodnie z tym standardem. Klasyfikacja opiera się na wynikach testów przeprowadzonych na reprezentatywnych próbkach produktów, które następnie są interpolowane.

Odporność na ścieranie określa się na podstawie standardowej metody zgodnej z normą BS 7188. Próbka materiału jest testowana przy użyciu urządzenia Taber Abraser, w którym dwa standaryzowane koła ścierne wywierają określony nacisk i poruszają się z ustaloną prędkością przez określoną liczbę cykli.

Aby ocenić zużycie materiału, próbka jest ważona przed i po każdym cyklu testowym. Różnica między wagą początkową a wagą po badaniu określa przyrostową utratę masy, która służy jako miara zużycia.

Dodatkowo uwzględnia się proces starzenia materiału w warunkach atmosferycznych oraz jego zachowanie przy postępującym zużyciu w trakcie kilku cykli testowych. Na podstawie tych badań oblicza się współczynnik ścieralności i wskaźnik zużycia, które dostarczają informacji na temat długoterminowej trwałości oraz przydatności pokrycia podłogowego.

Przepuszczalność wody, zwana również przewodnością hydrauliczną, opisuje zdolność porowatego materiału do wchłaniania i przepuszczania wody. W przypadku nawierzchni pomiar odbywa się na podstawie wskaźnika infiltracji wody, który określa ilość wody przenikającej i odpływającej przez materiał pod wpływem grawitacji w ciągu jednej godziny.

Do klasyfikacji przepuszczalności wody stosuje się skalę od 1 do 5. Wartość 1 odpowiada wskaźnikowi infiltracji wynoszącemu 0 mm/h, co oznacza całkowitą nieprzepuszczalność dla wody. Natomiast wartość 5 oznacza wysoką przepuszczalność, przy wskaźniku infiltracji 1100 mm/h, co oznacza, że przez jeden metr kwadratowy w ciągu godziny może przeniknąć ponad 1000 litrów wody. Klasyfikacja ta opiera się na wynikach badań przeprowadzonych na reprezentatywnych próbkach, które zostały interpolowane dla danego produktu.

Przepuszczalność wody w materiale może zmieniać się z czasem, zwłaszcza gdy struktura porów zostaje zablokowana przez czynniki zewnętrzne. Może się to zdarzyć na przykład w wyniku gromadzenia się piasku na powierzchni lub niewystarczającego czyszczenia, jak ma to miejsce w przypadku mat stosowanych w stajniach.

Wysoka przepuszczalność wody, z wartością w skali od 3 do 5, zapewnia istotne korzyści, zwłaszcza w przestrzeniach zewnętrznych. Na nowo zaprojektowanych nawierzchniach często można zrezygnować ze skomplikowanych systemów drenażowych lub nachylenia terenu. Woda deszczowa przenika bezpośrednio przez nawierzchnię, zapobiegając tworzeniu się kałuż i utrzymując powierzchnię przepuszczalną. Ponieważ podłoże nie jest uszczelnione, ta właściwość przyczynia się również do ekologiczności danej nawierzchni.

Materiały o niskiej lub zerowej przepuszczalności wody, sklasyfikowane na poziomie 1, nadają się wyłącznie do użytku wewnętrznego lub w zadaszonych obszarach.

Norma EN 16165 określa ujednolicone procedury testowe w całej Europie w celu określenia właściwości antypoślizgowych nawierzchni podłogowych przy chodzeniu w obuwiu lub boso. Obejmuje cztery zatwierdzone metody badawcze, które uwzględniają warunki podłoża w stanie suchym, mokrym i zabrudzonym. Wprowadzenie tej normy zastąpiło krajowe regulacje, takie jak DIN 51130.

Jedną z praktycznych metod badawczych jest pomiar na pochyłej powierzchni z udziałem osoby testującej. Podczas tego badania określa się kąt nachylenia, do którego możliwe jest bezpieczne poruszanie się. Obowiązujące w Niemczech klasy antypoślizgowości, od R9 do R13, pozostają bez zmian. W przypadku testów na śliskich powierzchniach badana nawierzchnia jest zwilżana standardowym płynem testowym.

Nawierzchnie podłogowe WARCO są zazwyczaj klasyfikowane jako R10. Dodatkowo podlegają ocenie w skali od 1 do 5, która określa kąt akceptacji: wartość skali 1 odpowiada średniemu kątowi akceptacji do 10°, natomiast wartość 5 oznacza kąt 17°. Klasyfikacja ta opiera się na testach przeprowadzonych zgodnie z normą DIN 51130 na reprezentatywnych próbkach, a wyniki zostały interpolowane dla danego produktu.

Antypoślizgowość nawierzchni wykonanych z granulatu gumowego jest w dużym stopniu zależna od gęstości fizycznej materiału, wielkości ziaren oraz struktury zastosowanego granulatu. Większa siła prasowania podczas produkcji prowadzi do wyższej gęstości materiału, co sprawia, że powierzchnia staje się gładsza i mniej strukturalna. W zależności od wielkości ziaren – drobnych, grubych lub włóknistych – właściwości powierzchni ulegają zmianie. Wraz ze wzrostem wielkości ziaren powierzchnia staje się bardziej chropowata, cząstki granulatu są bardziej wyczuwalne, a struktura staje się bardziej otwarta.

Tekstura powierzchni z granulatu gumowego może się różnić – od drobnoziarnistej, poprzez chropowatą, aż po aksamitnie miękką. Nowe nawierzchnie często wymagają okresu docierania przed osiągnięciem pełnych właściwości antypoślizgowych. Jest to zazwyczaj spowodowane pozostałościami środków oddzielających, które osadzają się na powierzchni podczas produkcji i są stopniowo usuwane poprzez użytkowanie oraz czyszczenie.

Aby zapewnić trwałą antypoślizgowość, niezbędna jest odpowiednia pielęgnacja i regularne czyszczenie. Nagromadzenie zabrudzeń oraz niewłaściwa konserwacja mogą obniżyć właściwości antypoślizgowe i wpłynąć na bezpieczeństwo nawierzchni. Profesjonalna pielęgnacja pozwala zachować skuteczność właściwości antypoślizgowych przez długi czas.

Izolacja termiczna, zwana również izolacją cieplną, odnosi się do działań mających na celu ograniczenie wymiany ciepła między obiektem lub przestrzenią a jego otoczeniem. Proces ten zachodzi poprzez trzy mechanizmy fizyczne: przewodzenie, promieniowanie i konwekcję.

Przewodzenie opisuje transfer ciepła poprzez bezpośredni kontakt molekularny wewnątrz materiału. Substancje o niskiej przewodności cieplnej, takie jak materiały izolacyjne, skutecznie ograniczają ten proces. Promieniowanie odbywa się za pomocą fal elektromagnetycznych i może być modyfikowane przez materiały odbijające lub pochłaniające ciepło. Konwekcja odnosi się do transportu ciepła przez ruch płynów lub gazów i może być ograniczona poprzez odpowiednią strukturę materiału.

Kluczowym parametrem izolacji termicznej jest współczynnik przewodności cieplnej, wyrażany w watach na metr na kelwin (W/(m·K)). Wskazuje on ilość ciepła przenikającą przez materiał o grubości jednego metra w ciągu jednej sekundy, przy różnicy temperatur jednego kelwina pomiędzy jego stronami. Im niższa wartość, tym lepsze właściwości izolacyjne materiału.

Guma ma współczynnik przewodności cieplnej w zakresie od 0,13 do 0,18 W/(m·K), w zależności od jej składu. W przypadku granulatu gumowego WARCO wartość ta mieści się w przedziale od 0,14 do 0,07 W/(m·K). Dane te opierają się na pomiarach wykonanych na reprezentatywnych próbkach i zostały interpolowane dla produktu.

Rzeczywista przewodność cieplna płyt z granulatu gumowego zależy w dużym stopniu od ich gęstości, struktury oraz grubości. Grubsza płyta z wyraźnym profilem drenażowym i gęstością 800 kg/m³ ma znacznie niższą przewodność cieplną niż kompaktowa płyta o grubości 8 mm i gęstości 1200 kg/m³.

Dla porównania: wysokoizolacyjne materiały, takie jak ekstrudowany polistyren (XPS), wełna szklana czy wełna mineralna, mają współczynnik przewodności cieplnej na poziomie około 0,03 W/(m·K), podczas gdy gęste skały naturalne, takie jak marmur, osiągają znacznie wyższą wartość – około 2,8 W/(m·K).

Im wyższa jest wartość odniesienia, tym materiał lepiej nadaje się do stosowania w miejscach, gdzie należy się spodziewać stałego zwilżenia (np. w czasie deszczu lub w wilgotnych pomieszczeniach) i mrozu.

Podczas ciągłego namaczania kauczuk może pęcznieć. Materiał rozszerza się nawet o 2%. Dobry drenaż w materiale (przepuszczalność cieczy) i pod materiałem (drenaż od spodu) zapobiega nasiąkaniu produktów.

Jest to ważne również w temperaturach poniżej 0°C. Zamarzająca woda rozszerza się. Dlatego nie należy moczyć materiału przed i w czasie mrozów, aby uniknąć (odwracalnych) zmian formatu spowodowanych tworzeniem się lodu.