Gumová podlaha pre loptové ihriská XT "Ratan"

Guma je elastomér. Pri zaťažení sa deformuje a po odľahčení ju zosietené molekulové reťazce prevažne vracajú do pôvodného tvaru. Pri podlahových krytinách z gumového granulátu s polyuretánovým spojivom pôsobí aj ich štruktúra. Medzi gumovými zrnami zostávajú póry a elastické spojivo drží zrná pohromade. Pri zaťažení sa uzatvárajú najmä póry, pričom sa súčasne deformujú zrná aj spojivo. S rastúcou deformáciou podlahová krytina spravidla tuhne a jej odpor sa zvyšuje. Elasticita a vnútorné trenie určujú, ako krytina pohlcuje nárazy, vibrácie a kročajový hluk.

Tlmenie nárazov: Pri dopade telesa na podlahovú krytinu sa jeho pohybová energia pohlcuje na dráhe deformácie. Časť energie sa pružne akumuluje a pri spätnom odraze sa opäť uvoľní, druhá časť sa vnútorným trením premieňa na teplo. Čím je brzdná dráha dlhšia, tým menšie sily pôsobia na teleso a podklad. Pri ľahkom zaťažení krytina ustupuje len málo, až silné nárazy využijú jej deformačnú dráhu z veľkej časti. Väčšia hrúbka podlahovej krytiny túto dráhu predlžuje. Pri tlmiacich dlaždiciach sa účinok overuje stanovením kritickej výšky pádu podľa STN EN 1177.

Tlmenie vibrácií: Guma je viskoelastická a spája pružné správanie s viskóznym správaním. Pri premenlivom zaťažení, napríklad pri dopadoch závaží alebo pri prevádzke zariadení a strojov, deformácia nasleduje pôsobiacu silu s časovým oneskorením. Práca vykonaná pri tomto deji sa vnútorným trením mení na teplo. Podlahová krytina tak pôsobí súčasne ako pružina aj ako tlmič. Nad vlastnou frekvenciou sústavy hmoty a krytiny oddeľuje zdroj kmitania od podkladu a zoslabuje prenášané vibrácie a otrasy. To, aká časť sa prenesie, závisí od frekvencie budenia, pohybujúcej sa hmoty a dynamickej tuhosti podlahovej krytiny.

Tlmenie kročajového hluku: Kročajový hluk je zvuk šíriaci sa stavebnou konštrukciou. Pri chôdzi, skákaní alebo ukladaní predmetov sa do podkladu prenáša náraz, ktorý sa šíri stropom a stenami a v iných miestnostiach je počuteľný ako hluk. Elastická podlahová krytina vytvára v tejto ceste poddajnú vrstvu. Špička sily sa rozloží do dlhšieho času, a preto sa zníži. Časť energie sa už v krytine premieňa na teplo. To, koľko zvuku šíreného konštrukciou sa dostane do stavby, závisí od dynamickej tuhosti a hrúbky podlahovej krytiny aj od podkladu.

Miera tlmenia lisovaného dielu z gumového granulátu vyplýva z hustoty a podielu pórov v doske, frakcie a tvaru zŕn, podielu polyuretánového spojiva a hrúbky. Hustá doska s jemnou frakciou sa spravidla deformuje menej a tlmí slabšie. Doska s otvorenými pórmi, hrubšou frakciou alebo väčšou hrúbkou tlmí výraznejšie. Stupnica siaha od stupňa 1 (citeľné tlmenie) po stupeň 5 (veľmi vysoké tlmenie) a vychádza z porovnávacích meraní výrobkov WARCO. Vhodnosť výrobku pre konkrétne použitie sa najlepšie posúdi pomocou vzorky dosky priamo na mieste.

O tom, či sa obuv pri chôdzi a státí na povrchu nešmykne, rozhoduje trenie medzi podrážkou a povrchom krytiny. Pri vykročení a státí pôsobí statické trenie, pri posúvaní šmykové trenie. Koeficient dynamického trenia vyjadruje pomer sily rovnobežnej s plochou, potrebnej na udržanie pohybu telesa, k sile, ktorou teleso tlačí na plochu. Pri gumových krytinách sa uplatňuje adhézna zložka, vznikajúca tesným kontaktom pružného povrchu s podrážkou, aj deformačná zložka. Guma sa pod kĺzajúcim telesom deformuje a vnútorným trením pritom pohlcuje energiu. Podiel oboch zložiek závisí od drsnosti povrchov, tuhosti gumy, zaťaženia, rýchlosti posuvu a teploty. Pružný povrch sa zvyčajne lepšie prispôsobí podrážke než tuhý povrch, takže vzniká väčšia skutočná kontaktná plocha.

STN EN 14041 stanovuje pre elastické podlahové krytiny triedu DS. Za suchých a čistých podmienok musí koeficient dynamického trenia dosiahnuť najmenej 0,30. Meranie podľa STN EN 13893 používa normalizované skúšobné teleso, ktoré sa po krytine ťahá stanovenou rýchlosťou a pri určenej prítlačnej sile. Zaznamenáva sa sila potrebná na jeho posúvanie. Výsledok je porovnávacou hodnotou získanou za rovnakých skúšobných podmienok. Nejde o meranie s konkrétnou podrážkou obuvi a hodnota opisuje suchý stav. Voda, prach alebo povlak nečistôt vytvárajú medzi podrážkou a povrchom deliacu vrstvu a znižujú najmä adhéznu zložku trenia.

Stupnica má päť stupňov. Stupeň 1 zodpovedá koeficientu dynamického trenia 0,30, teda minimálnej požiadavke triedy DS. Stupeň 5 predstavuje hodnotu 0,60, čiže dvojnásobok tejto minimálnej hodnoty. Zaradenie vychádza zo skúšok reprezentatívnych dosiek, ktorých výsledky boli interpolované.

Pri gumovom granuláte ovplyvňujú povrch hustota, veľkosť zŕn a druh granulátu. Pri výrobkoch WARCO vedie vyšší lisovací tlak počas výroby k hustejšiemu a hladšiemu povrchu, a tým k nižšiemu šmykovému treniu. Hrubší alebo vláknitý granulát a štruktúra s otvorenými pórmi vytvárajú drsnejší povrch. Skúšobné teleso potom pri posuve prechádza cez jednotlivé zrná. S rastúcim stupňom sú jednotlivé gumové zrná na povrchu zreteľnejšie cítiť.

Nové podlahové krytiny často potrebujú zábehové obdobie, kým dosiahnu ustálenú hodnotu šmykového trenia. Zvyšky separačných prostriedkov z výroby sa odstránia až používaním a čistením. Aj neskôr závisí šmykové trenie od stavu údržby. Nečistoty a usadeniny ho znižujú, pravidelné čistenie ho udržiava.

Odolnosť proti oderu vyjadruje, do akej miery podlahová krytina odoláva úbytku hmoty spôsobenému trecím a abrazívnym namáhaním. Takéto namáhanie vzniká napríklad pri pohybe podrážok obuvi, kolies alebo piesku a nečistôt po povrchu pod zaťažením. Guma sa opotrebúva inak než tvrdý materiál. Keďže povrch pružne ustupuje, pod kĺzajúcim sa telesom sa miestne naťahuje, je namáhaný v šmyku a následne sa odľahčuje. Tieto opakovane sa meniace napätia gumu postupne unavujú, vznikajú jemné trhliny a z povrchu sa môžu uvoľňovať drobné častice. Pri krytinách z gumového granulátu s polyuretánovým spojivom má význam aj väzba jednotlivých zŕn. Spojivo musí každé zrno držať tak, aby sa pri trecom namáhaní z povrchu nevytrhávali celé zrná. Odolnosť proti oderu je preto vlastnosťou celého systému, ktorý tvorí kaučuk, veľkosť a tvar zŕn, podiel spojiva a jeho vytvrdnutie, priľnavosť medzi zrnom a spojivom aj stupeň zhutnenia, nie iba samotnej gumy.

Skúška podľa BS 7188 sa vykonáva prístrojom Taber Abraser. Dve normalizované trecie kolesá sa po skúšobnej vzorke pohybujú pri stanovenej prítlačnej sile a rýchlosti otáčania počas určeného počtu otáčok. Vzorka sa pred každým skúšobným úsekom a po ňom odváži, pričom úbytok hmotnosti je mierou oderu. Z úsekov stanovených normou sa vypočítava index oderu a pomer oderu. Skúška tak ukazuje nielen množstvo hmoty stratené v prvom úseku, ale aj to, či sa oder pri pokračujúcom namáhaní znižuje, zostáva rovnaký alebo narastá.

Stupnica má hodnoty od 1 do 5. Stupeň 1 znamená splnenie požiadaviek podľa BS 7188. Stupne 2 až 4 označujú dobrú, vysokú a veľmi vysokú odolnosť proti oderu. Stupeň 5 je najvyšším stupňom stupnice. Zaradenie vychádza zo skúšok reprezentatívnych výrobkov, ktorých výsledky boli interpolované. Pri používaní sa vysoký stupeň prejavuje tým, že si povrch pri pešej prevádzke, pohybe kolies a vnášaní piesku dlho zachováva svoju zrnitosť a vzhľad povrchu.

Priepustnosť vody vyjadruje, aké množstvo vody prenikne do pórovitej podlahovej krytiny a cez ňu vsiakne. Pri krytinách z gumového granulátu s polyuretánovým spojivom voda neprechádza samotnou gumou, ktorá je nepriepustná, ale otvorenými a vzájomne prepojenými pórmi medzi zrnami. Voda sa pohybuje pôsobením gravitácie. Rozhodujúci je podiel otvorených pórov, ich veľkosť a priebežné prepojenie. Hrubší granulát a nižší lisovací tlak vytvárajú veľké otvorené kanály. Jemný granulát a vyšší lisovací tlak póry zužujú, až vzniká prakticky nepriepustná doska.

Priepustnosť sa stanovuje podľa STN EN 12616 ako rýchlosť infiltrácie. Udáva množstvo vody, ktoré za stanovených skúšobných podmienok prenikne podlahovou krytinou počas jednej hodiny, v mm/h. Hodnota 1 mm/h zodpovedá 1 litru na meter štvorcový za hodinu. Aj intenzívny lejak prináša iba zlomok množstva vody, ktoré krytina s vysokým stupňom v rovnakom čase prepustí.

Stupnica má päť stupňov. Stupeň 1 označuje rýchlosť infiltrácie približne 0 mm/h, teda prakticky nepriepustnú podlahovú krytinu. Stupeň 5 zodpovedá približne 1 000 mm/h, čiže asi 1 000 litrom na meter štvorcový za hodinu. Zaradenie vychádza zo skúšok reprezentatívnych dosiek, ktorých výsledky boli interpolované pre príslušný výrobok.

Doska je len jedným článkom celej skladby. Pri stupňoch 3 až 5 dažďová voda vsiakne cez krytinu z dosiek, ak ju dokážu prijať a odviesť aj ložná vrstva a podkladová vrstva. Na nepriepustnom podklade sa voda pod doskami hromadí. Plocha potom potrebuje sklon, ktorý vodu privádza k odvodneniu, napríklad k odvodnému žľabu alebo vpustu. Podlahové krytiny so stupňom 1 alebo 2 sú určené len do interiérov a na zastrešené plochy.

Priepustnosť vody sa môže časom znížiť, ak sa póry upchajú zaneseným pieskom, lístím, jemným prachom alebo pri rohožiach v stajniach nedostatočným čistením. Čistenie vodou udržiava póry otvorené.

Protišmykovosť vyjadruje, ako bezpečne možno po podlahovej krytine chodiť v obuvi, a to aj na mokrom alebo znečistenom povrchu. Z fyzikálneho hľadiska ide o trenie medzi podrážkou a povrchom. Pri chôdzi sa podrážka pri každom kroku kladie na povrch šikmo a následne sa od neho odráža. Noha zostane na mieste len vtedy, ak trenie prenesie vznikajúcu šmykovú silu. Kvapalinový film medzi podrážkou a povrchom trenie znižuje, pretože prerušuje ich tesný kontakt. Drsný povrch s otvorenými pórmi tomu pôsobí proti. Nerovnosti vytláčajú film z kontaktných miest a kvapalina môže uniknúť do otvorených pórov.

STN EN 16165 stanovuje v celej Európe jednotný spôsob určovania protišmykovosti podlahových krytín pri chôdzi v obuvi aj naboso. V Nemecku nahradila normu DIN 51130, pričom známe triedy protišmykovosti R9 až R13 platia naďalej. Pri skúške na naklonenej rovine kráča vyškolená skúšobná osoba po podlahovej krytine zmáčanej olejom, ktorý slúži ako normovaná skúšobná kvapalina, pričom sa sklon postupne zväčšuje. Uhol, pri ktorom skúšobná osoba chôdzu ešte považuje za prijateľnú, je uhol sklzu. Je mierou trenia na zmáčanom povrchu. Na naklonenej ploche musí statické trenie vyrovnať aspoň zložku tiaže pôsobiacu po svahu, ktorá so sklonom rastie. Do triedy protišmykovosti R10 patria priemerné uhly sklzu nad 10° až vrátane 19°.

Podlahové krytiny WARCO sú spravidla zaradené do triedy protišmykovosti R10. V rámci tejto triedy opisuje stupnica od 1 do 5 priemerný uhol sklzu. Stupeň 1 zodpovedá približne 12° a stupeň 5 približne 17°. Zaradenie vychádza zo skúšok reprezentatívnych vzorových dosiek, vykonaných ešte podľa DIN 51130, a z interpolácie výsledkov na príslušný výrobok. Protišmykovosť dopĺňa koeficient dynamického trenia triedy DS podľa STN EN 14041, nie je však s ním porovnateľná. Koeficient dynamického trenia sa meria nasucho normovaným skúšobným telesom, protišmykovosť na olejom zmáčanom povrchu s kráčajúcou osobou.

Povrch určujú hustota, frakcia a štruktúra gumového granulátu. Vyšší lisovací tlak pri výrobe vedie k hladšiemu povrchu, hrubší granulát k drsnejšiemu a otvorenejšiemu povrchu. Nové podlahové krytiny často potrebujú zábehové obdobie, pretože zvyšky separačných prostriedkov z výroby sa odstránia až používaním a čistením. Pravidelné čistenie protišmykovosť udržiava, nečistoty a usadeniny ju znižujú.

Teplo sa prenáša tromi spôsobmi: vedením v materiáli, prúdením vo vzduchu alebo vo vode a žiarením. Pri podlahovej krytine má rozhodujúci význam vedenie tepla, ktoré vyjadruje tepelná vodivosť. Jej jednotkou je W/(m·K). Udáva množstvo tepla, ktoré za sekundu prejde cez plochu jedného štvorcového metra materiálu s hrúbkou jeden meter pri teplotnom rozdiele jedného kelvina medzi oboma stranami. Čím je hodnota nižšia, tým horšie materiál vedie teplo a tým lepšie tepelne izoluje.

Kompaktná guma má tepelnú vodivosť približne 0,13 až 0,18 W/(m·K). Nehybný vzduch má hodnotu približne 0,026 W/(m·K), a preto vedie teplo podstatne horšie. Dosky z gumového granulátu s polyuretánovým spojivom obsahujú póry so vzduchom, takže vedú menej tepla než kompaktná guma. Pri nižšej hustote a väčšom podiele pórov býva tepelná vodivosť spravidla nižšia. Vlhkosť v póroch ju však opäť zvyšuje. Pri výrobkoch WARCO sa hodnoty podľa hustoty a štruktúry pohybujú približne od 0,07 do 0,14 W/(m·K).

Celková tepelná izolácia nezávisí iba od tepelnej vodivosti, ale aj od hrúbky dosky. Tepelný odpor sa vypočíta ako podiel hrúbky a tepelnej vodivosti. Dvakrát hrubšia doska preto izoluje dvakrát lepšie. Štruktúrovaná spodná strana s drenážnymi kanálikmi alebo výstupkami môže pod doskou zadržať aj vrstvu vzduchu, ktorá ďalej obmedzuje tok tepla do podkladu. Platí to len vtedy, ak vzduch zostáva nehybný a suchý. V miestach dotyku s podkladom a v kanálikoch, ktorými prúdi vzduch, je tento účinok menší.

Stupnica má hodnoty od 1 do 5. Stupeň 1 zodpovedá tepelnej vodivosti približne 0,14 W/(m·K), stupeň 5 hodnote približne 0,07 W/(m·K). Hodnoty vychádzajú z meraní na reprezentatívnych vzorkách a sú interpolované pre príslušný výrobok. Tepelnoizolačné materiály, napríklad extrudovaný polystyrén XPS alebo minerálna vlna, dosahujú na porovnanie hodnoty približne 0,03 W/(m·K).

Odoláva mrazu aj zamŕzaniu vody v póroch bez prasknutia, roztrhnutia či zlomenia.