СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕКОРАТИВНЫХ БЕТОННЫХ ПЛИТ Российский патент 1995 года по МПК B32B13/00 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении изделий с декоративной поверхностью, имитирующих природный камень, например стеновых панелей, а также плиток для пола и стен в различных гражданских зданиях и в малых архитектурных формах.

Известен способ изготовления железобетонных изделий, включающий приготовление смеси декоративного слоя в виде порций раствора белого цемента с различными красящими добавками, укладку их на поддон, вибрацию с частичным перемешиванием и укладку конструктивного слоя [1]. Отформованные таким образом изделия направляют на термообработку в формах, что приводит к увеличению продолжительности технологического процесса. Кроме того, данный способ содержит трудоемкий дорогостоящий процесс вакуумирования и калибровку изделий алмазными кругами, что вызывает дополнительные затраты и усложняет технологический процесс. Готовые изделия имеют сравнительно низкие эксплуатационные характеристики и недостаточную архитектурно-художественную выразительность.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ изготовления декоративных бетонных изделий, включающий приготовление смеси декоративного слоя с красящими добавками на основе белого цемента и цветного пигмента, частичное перемешивание, укладку смеси на дно формы с предварительно нанесенным слоем жировой восковой смазки, вибрацию, укладку бетонной смеси конструктивного слоя, виброуплотнение и термообработку с последующей распалубкой [2]. Данный способ характеризуется получением изделий с неоправданно высокими прочностными показателями, большой стойкостью при истирании и низким водопоглощением, но предполагает наличие дорогостоящего и дефицитного механического оборудования (в частности, специальных прессов). При этом в способе используют дефицитный и дорогостоящий продукт - суперпластификатор, применение которого усложняет организацию производства, а формальдегид, который входит в состав суперпластификатора, выделяясь в окружающую среду, ухудшает экологию как в процессе производства, так и в процессе эксплуатации изделий. Кроме того, рисунок плит, полученных известным способом, малохудожественный и декоративно невыразительный, а проведение процесса термообработки в формах приводит к дополнительным затратам и увеличению продолжительности технологического процесса.

Целью изобретения является снижение себестоимости, улучшение экологии и повышение архитектурно-художественной выразительности.

Цель достигается тем, что в способе изготовления декоративных бетонных изделий путем приготовления смеси декоративного слоя с добавками пигмента, частичного перемешивания, укладки ее на дно формы, вибрации, укладки смеси конструктивного слоя, виброуплотнения, термообработки и распалубки сформированного изделия смесь декоративного слоя готовят в виде отдельных, различно окрашенных порций с содержанием минерального пигмента 8-15% от массы цемента при соотношении цемента и кварцевого песка фракции 0,1-0,9 мм по массе 1:2, приготовленные порции укладывают на подложку, установленную на дно формы, осуществляя частичное перемешивание, распалубку проводят непосредственно после виброуплотнения с одновременным приложением распределенного усилия 0,001-0,010 МПа, направленного сверху по контуру сформованного изделия, а при укладке конструктивного слоя используют смесь с составом сухих компонентов, мас.ч.: портландцемент 1,0-1,1; керамический песок фракции 0,1-2,5 мм 1,0-2,0; кварцевый песок фракции 0,1-0,9 мм 1,0-1,5 и отходы от пиления природного мрамора 1,0-1,5.

Целесообразно также в смесь конструктивного слоя вводить минеральные пигменты в количестве 0,01-0,10 мас.ч., а перед распалубкой на поверхности изделия располагают матрицу с заранее заданным рельефным рисунком.

При эксплуатации в экологически загрязненных районах и агрессивных средах поверхности изделия обрабатывают кремнийорганическими составами.

Способ осуществляют следующим образом.

В начале технологического процесса разборную форму, представляющую собой цельносварную рамку на подложке, устанавливают на вибростол, снабженный зажимным устройством. Изделия формуют "лицом вниз". На предварительно подготовленную подложку, выполненную, например, из металла или стекла, укладывают отдельно приготовленные и различно окрашенные порции бетонной смеси лицевого слоя, осуществляя частичное перемешивание. Формирование декоративной поверхности проводят как вручную, когда полуперемешанные цветные массы наносят с протяжкой или набрызгом, так и механизированным способом с помощью специального устройства, в котором цветные массы из дозатора подают на расположенные последовательно на разных уровнях перфорированные плоскости, где при включении вибратора цветные растворы после прохождения сверху вниз последовательно через все плоскости частично перемешиваются и, попадая на подложку формы, образуют заранее заданный рисунок.

Формирование декоративного слоя заканчивают уплотнением с помощью вибрации.

При приготовлении смесей декоративного слоя может быть использован как белый, так и серый портландцемент М 400 и выше в количестве 1,0-1,2 мас.ч., кварцевый песок фракции 0,1-0,9 мм 2,0-2,4 мас.ч. и минеральные пигменты в виде водных паст 0,10-0,15 мас.ч. В случае изготовления плиток для пола, которые могут быть использованы для настила снаружи и внутри зданий кафе, ресторанов, в санаториях и домах отдыха, магазинах и душевых комнатах, на тротуарных дорожках, у фонтанов и в малых архитектурных формах, цветные растворы декоративного слоя дополнительно содержат декоративный песок фракции 1,0-2,5 мм из гранита, доменный гранулированный шлак или бой оконного стекла с фракцией 1,0-2,5 мм в количестве 0,2-0,8 мас.ч.

После укладки и уплотнения лицевого слоя форму заполняют бетонной смесью конструктивного, т.е. нелицевого слоя, который состоит из портландцемента М 400 1,0-1,1 мас.ч., керамического песка фракции 0,1-2,5 мм 1,0-2,0 мас. ч. , мелкого кварцевого песка 1,0-1,5 мас.ч. и шлама от пиления природного мрамора 1,0-1,5 мас.ч. В случае необходимости в состав конструктивного слоя также могут входить пигменты в количестве 0,01-0,10 мас.ч. Уложенный в форму бетон виброуплотняют и проводят распалубку, при которой сначала на поверхность сформованного изделия накладывают прижимную рамку, обеспечивающую распределенную нагрузку 0,001-0,010 МПа по контуру изделия, а затем движением, направленным вверх, удаляют цельносварную рамку, образующую боковые стенки формы. Для создания на внутренней стороне изделия какого-либо рельефного рисунка на поверхность сформованного изделия при распалубке перед тем, как уложить рамку, обеспечивающую распределенную нагрузку, помещают матрицу с изображением заданного рисунка, например, товарного знака. После снятия боковых стенок формы изделие по контуру посыпают сухим кварцевым песком и удаляют рамку, создающую необходимое давление по контуру поверхности изделия.

Свежесформованное изделие, освобожденное от формы, на подложке направляют на термообработку.

Указанные выше соотношения пигмента и цемента, цемента и песка декоративного слоя, а также качественный и количественный составы конструктивного слоя в сочетании с последовательностью операций и приемами, используемыми при укладке и распалубке, приводят к достижению высокого декоративно-художественного эффекта и достаточно высоким физико-механическим показателям готовых изделий.

Нарушение соотношений пигмента, цемента и песка в декоративном слое приведет к резкому снижению качества поверхности и не только к снижению декоративных ее свойств, но и к ухудшению физико-механических показателей, а изменение состава конструктивного слоя сильно ухудшит физико-механические свойства плит.

Незначительное (0,001-0,010 МПа) распределенное нагружение изделия по контуру после виброуплотнения позволяет осуществить немедленную распалубку, сохраняя при этом форму и размеры изделия соответствующими заданным, и практически исключить брак при распалубке, чрезмерно высокий процент которого является серьезным препятствием и делает это невозможным при реализации известных способов. Кроме того, немедленная распалубка изделий сразу после виброуплотнения ускоряет оборот технологического оборудования в технологическом процессе, что приводит к повышению производительности.

Изделия, изготовляемые предлагаемым способом, не нуждаются в дополнительной обработке - шлифовке или полиpовке. Полученная поверхность готового изделия благодаря данному способу характеризуется отсутствием пор и раковин, достаточно высокими физико-механическими показателями, а художественность и выразительность создаваемого рисунка позволяет достичь большого разнообразия с точки зрения декоративного эффекта. Преимуществом данного способа является также использование дешевого сырья - отходов при производстве керамзитового (шунгизитового) гравия и отходов пиления гранита и мрамора, а возможность реализации способа на базе уже существующих производств без применения дорогостоящего оборудования (например, мощных прессов) и дефицитных, часто ухудшающих экологию, веществ обеспечит ему широкое применение.

По описанной выше технологии были изготовлены изделия, состав компонентов которых приведен в табл. 1, а свойства полученных изделий указаны в табл. 2.

При изготовлении плит для пола (примеры 1-3) была использована металлическая подложка, в результате чего поверхность готового изделия получается лощеной. Это диктуется условиями эксплуатации: поверхность пола не должна быть очень скользкой.

Плиты для стен (примеры 4-5) формуют на стеклянной подложке. Глянцевая поверхность получаемого изделия и отсутствие электростатического заряда на ней препятствуют загрязнению, увеличивая срок службы изделия.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении изделий с декоративной поверхностью, имитирующей природный камень, для внутренней и наружной отделки. Для получения декоративного слоя из цемента, кварцевого песка с фракцией 0,1 - 0,9 мм, пигмента и воды готовят порции различно окрашенных смесей. Содержание минерального пигмента 10 - 15% от массы цемента. Соотношение цемента и кварцевого песка 1: 2. Приготовленные порции укладывают на подложку. При этом осуществляют частичное перемешивание различно окрашенных порций. Уложенный слой уплотняют с помощью вибрационных воздействий. После этого укладывают смесь конструктивного слоя с составом сухих компонентов, мас.ч.: портландцемент 1,0 - 1,1; керамический песок фракции 0,1 - 2,5 мм 1,0 - 2,0; кварцевый песок фракции 0,1 - 0,9 мм 1,0 - 1,5; отходы от пиления природного мрамора 1,0 - 1,5. Смесь может содержать 0,01 - 0,10 мас.ч. пигмента. Уложенную смесь виброуплотняют. После этого к отформованному изделию сверху по контуру прикладывают распределенное усилие величиной 0,001 - 0,01 МПа и освобождают его от стенок формы. С помощью матрицы поверхность конструктивного слоя может быть выполнена рельефной с заранее заданным рисунком. Отформованное изделие на подложке направляют на термообработку. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕКОРАТИВНЫХ БЕТОННЫХ ПЛИТ путем приготовления смеси декоративного слоя с добавками пигмента, частичного перемешивания, укладки ее на дно формы, вибрации, укладки конструктивного слоя, виброуплотнения, термообработки и распалубки сформованного изделия, отличающийся тем, что смесь декоративного слоя готовят в виде отдельных, различно окрашенных порций с содержанием минерального пигмента 10 - 15% от массы цемента при соотношении цемента и кварцевого песка фракции 0,1 - 0,9 мм по массе 1 : 2, приготовленные порции укладывают на подложку, установленную на дно формы, осуществляя при этом частичное перемешивание, распалубку проводят непосредственно после виброуплотнения одновременно с приложением распределенного усилия 0,001 - 0,01 МПа, направленного сверху по контуру сформованного изделия, а при укладке конструктивного слоя используют смесь с составом сухих компонентов, мас.ч.:
Портландцемент - 1,0 - 1,1
Керамический песок фракции 0,1 - 2,5 мм - 1,0 - 2,0
Кварцевый песок фракции 0,1 - 0,9 мм - 1,0 - 1,5
Отходы от пиления природного мрамора - 1,0 - 1,5
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в смесь конструктивного слоя вводят минеральные пигменты в количестве 0,01 - 0,10 мас.ч. 3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что перед распалубкой на поверхности сформированного изделия располагают матрицу с заранее заданным рельефным рисунком.