¿Como reparar un suelo con las baldosas dañadas para hacer un gimnasio casero?

Tengo un taller en el que se han ido levantando y rompiendo baldosas, no se si por el tiempo o por una mala construcción.
La cuestión es que quiero reparar parte de ese suelo, para hacer un gimnasio casero. Es decir, quiero que el suelo quede llano, nivelado y resistente. No me importa demasiado la apariencia o el acabado, puesto que mi idea es poner unas losas de caucho encima.
He empezado a quitar las baldosas y me encuentro que estaban pegadas con una mezcla muy arenosa y muy poco resistente (en seguida se rompe y se vuelve arena). Debajo de esta mezcla hay una solera de hormigón. Es una planta baja.

¿Cómo debo rellenar este espacio de unos 5 cm? ¿Puedo rellenarlo con mortero? ¿Por ejemplo Mortero seco M7, 5? ¿A qué puede ser debido el deterioro del suelo? ¿Tengo qué poner plastico por si pudiera ser un problema de humedad? ¿Hace falta poner armado?
A ver si me podeis eclarar un poco este mar de dudas y hacerme una idea de como repararlo.

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Yo quitaría todo el suelo, arena incluida .

Dejaría visto el hormigón, limpias todo bien de polvo .

Suelen estar nivelados .

Si quieres puedes poner cemento con resinas, pero solo recrece medio centímetro .

Si quieres recrecer mas es hacer un hormigón con grava fina / media y recrecer todo el suelo .

Puedes meter fibras dentro del hormigón para evitar grietas .

Gracias cesar

He quitado todo el suelo y me queda el hormigon. Me es muy dificil limpiarlo porque es como barrer el desierto, cada vez que limpio me va saltando piedrecitas y arena.
Adjunto link con fotos:

https://ibb.co/b3FpDG
https://ibb.co/ne3y7b
https://ibb.co/gpWCYG
https://ibb.co/iV1qLw
https://ibb.co/gUo9DG
https://ibb.co/heq0Lw 

Mi idea es recrecer 5cm. Tal y como esta el suelo, ¿podria verter hormigón con grava fina / media y añadirle fibras? ¿o tengo que limpiarlo mucho mas? ¿Tengo que añadir algun puente de unión? y por último, ¿tengo que poner poliestireno en la pared para la dilatacion?
Gracias y saludos
 

Si, tienes que poner puente de unión .

También tienes que poner poliestireno, así evitaras grietas .

Si el local tiene junta de dilatación respetarla .

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