Производство тротуарной плитки

           Заполнители занимают в бетоне  до 80% объема и оказывают влияние  на свойства бетона, его долговечность  и стоимость. Введение в бетон  заполнителей позволяет резко  сократить расход цемента. Кроме  того, заполнители улучшают технические свойства бетона. Заполнитель уменьшает усадку бетона, способствуя получению более долговечного материала.

         В бетоне применяют крупный  и мелкий заполнитель. Крупный  заполнитель (более 5мм) подразделяют  на гравий и щебень. Мелким  заполнителем в бетоне является  естественный или искусственный  песок. 

         В качестве мелкого заполнителя для тяжелого бетона используют природный песок, который представляет собой рыхлую смесь зерен крупностью от 0,14 до 5 мм, возникшую в результате естественного разрушения твердых горных пород.

         В зависимости от горной породы, из которой образовался песок, его химический состав может быть различным. Наиболее часто встречаются пески, состоящие в основном из кварца с примесью зерен полевого шпата и слюды. Реже встречаются пески известняковые, ракушечные и др.

         Природные пески в зависимости от условий залегания разделяются на речные, морские и горные (овражные). Речные и морские пески имеют округлую форму зерен; горные содержат остроугольные зерна, что обеспечивает их лучшее сцепление с бетоном. Однако горные пески обычно больше загрязнены вредными примесями, чем речные и морские.

         Искусственные пески получают дроблением твердых и плотных горных пород. Форма зерен дробленых песков остроугольная, а поверхность шероховатая. Они не содержат вредных примесей, которые часто встречаются в природных песках. Однако дробленые пески имеют высокую стоимость, и поэтому их применяют для обогащения мелкого природного песка, служащего сырьем для производства высокопрочных бетонов.

         Песок для тяжелого бетона выбирают с учетом его свойств и стоимости, при этом необходимо стремиться к использованию местного природного песка.

         Качество песка, применяемого для приготовления бетона, определяется в основном зерновым составом и содержанием вредных примесей. Зерновой (гранулометрический) состав песка имеет большое значение для получения бетона заданной марки при минимальном расходе цемента. В тяжелом бетоне песок заполняет пустоты между зернами крупного заполнителя, в то же время все пустоты между зернами песка должны быть заполнены цементным тестом. Кроме того, этим же тестом должны быть покрыты и поверхности всех частиц. Однако для уменьшения расхода цементного теста следует употреблять пески с малой пустотностью и наименьшей суммарной поверхностью частиц.

        В качестве мелкого заполнителя следует применять строительные пески с модулем крупности не ниже 2, отвечающие требованиям ГОСТ 8736-93.

        Качество песка для бетона определяют не только зерновым составом, но и содержанием вредных примесей (глинистые и пылевидные частицы, органические примеси, сернистые и сернокислые соединения), количество которых не должно превышать установленных стандартом пределов.

         Глинистые и пылевидные частицы увеличивают суммарную поверхность заполнителя, при этом повышается водопотребность бетонной смеси, вследствие чего снижается прочность бетона. Кроме того, глинистые примеси, обволакивая тонким слоем зерна песка, ухудшают сцепление их с цементным камнем и снижают прочность бетона. Поэтому содержание пылевидных и глинистых частиц должно быть не более 3% по массе.

         Органические примеси (остатки растений, перегной и т. п.) также снижают прочность цементного камня и могут явиться источником его разрушения.                              

         В качестве крупного заполнителя для приготовления бетона применяют гравий или щебень.

         Гравий — рыхлая смесь зерен округлой формы размером 5 - 70 мм, образовавшихся в результате естественного разрушения (выветривания) твердых горных пород. Гравий может быть горным (овражным), речным и морским. Горный гравий имеет шероховатую поверхность и содержит обычно примеси песка, глины, пыли и органических веществ. Речной и морской гравий чище горного, но зато с гладкой поверхностью, что ухудшает сцепление с цементно-песчаным раствором. Для улучшения сцепления его можно дробить на щебень.

         Щебень — рыхлая смесь, получаемая дроблением больших кусков различных твердых горных пород, а также кирпичного боя, шлаков и др. Полученную смесь зерен различных размеров (5 - 70 мм) подвергают рассеву на отдельные фракции. Отсеянные частицы размером менее 3 мм используют в качестве песка. Щебень отличается от гравия остроугольной формой и шероховатой поверхностью зерен, в связи с чем сцепление его с цементно-песчаным раствором лучше, чем гравия. Содержание в щебне вредных органических примесей незначительно.

         Качество крупного заполнителя характеризуется зерновым составом, формой зерен и содержанием вредных примесей. Кроме того, качество щебня и гравия должно удовлетворять определенным требованиям по прочности и морозостойкости.

         Зерновой состав крупного заполнителя оказывает большое влияние на качество бетона. При выборе зернового состава крупного заполнителя для бетона необходимо исходить из основного требования — получить наименьший объем пустот в крупном заполнителе.

         В зависимости от размера зерен гравий и щебень подразделяют на фракции 5—10, 10—20, 20—40 и 40—70 мм. В каждой фракции гравия или щебня должны быть зерна всех размеров — от наибольшего до наименьшего для данной фракции.

         В качестве крупного заполнителя при производстве тротуарной плитки следует использовать щебень из магматических горных пород (например, гранитный) фракции 5-10 мм, отвечающий требованиям ГОСТ 8267-93.          

         Объем пустот в гравии не должен превышать 45%, а в щебне—50%.                     

         Прочность зерен крупного заполнителя оказывает существенное влияние на прочность приготовленного на нем бетона. Прочность бетона снижается при наличии в щебне или гравии зерен слабых, выветрившихся пород, в связи с чем их содержание не должно превышать 10 % по массе.

        Морозостойкость гравия и щебня определяют попеременным замораживанием и оттаиванием в насыщенном водой состоянии, а также ускоренным методом — замораживанием в растворе сернокислого натрия.

Марка щебня по прочности при сжатии должна быть не ниже 1000, по морозостойкости  не ниже 200, рекомендуемое содержание в щебне зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы не более 25% по массе.

        Для приготовления бетонной смеси  используют водопроводную питьевую, а также любую воду, имеющую  водородный показатель pH не менее 4, т.е. некислую. Вода не должна содержать сульфатов более 2700 мл/ч и всех солей более 5000 мг/л. В сомнительных случаях пригодность воды для приготовления бетонной смеси необходимо проверять путем сравнительных испытаний образцов, изготовленных на данной воде и на обычной водопроводной.

      Для повышения морозостойкости, прочности и улучшения технологических свойств бетона в бетонную смесь следует вводить комплексную добавку, содержащую пластифицирующий компонент (С-3 или ЛСТ) совместно с воздухововлекающим или гидрофобизующим (СНВ или ГКЖ-94) компонентом. 

Перечень  поверхностно – активных добавок, которые  рекомендуется применять  при приготовлении бетона для производства плит

(по  ГОСТ 17608-91)

1. Пластифицирующие (лигносульфонаты технические ЛСТ и ЛСБУ, лигносульфонаты модифицированные ЛСТИ) в объеме (массе) 0,2-0,3% от массы цемента в пересчете на сухое вещество; сульфитно-дрожжевая бражка в объеме (массе) 0,2% от массы цемента в пересчете на сухое вещество.

2. Воздухововлекающие (смола нейтрализованная воздухововлекающая  - СНВ) в объеме (массе) 0,01-0,02 от массы цемента в пересчете на сухое вещество.

3. Пластифицирующие-воздухововлекающие (мылонафт и асидол в объеме (массе) не менее 0,2% от массы цемента, кремнийорганические жидкости ГКЖ-10 и ГКЖ-11) в объеме (массе) до 0,2% от массы цемента в пересчете на сухое вещество.

4. Газообразующие (гидрофобизирующая жидкость 136-41 (ГКЖ-94) в объеме (массе) 0,1% от массы цемента.

5. Разжижитель С-3 в объеме (массе) 0,3-0,7% от массы цемента в пересчете на сухое вещество. 

        Изготовление цветного декоративного бетона невозможно без применения пигментов. Пигменты должны быть устойчивы к щелочной среде твердеющего цементного вяжущего; кроме того, они должны быть свето- и атмосферостойкими. Пигменты не должны растворяться в воде затворения. Этим требованиям лучше других отвечают неорганические оксидные пигменты. С помощью таких пигментов можно получить практически любой тон, и, в первую очередь, приглушенную цветовую гамму, которая свойственна природе. Добиться получения чистого цвета, например желтого или голубого, можно используя белый цемент. Количество пигментов, добавляемых в бетон, составляет 2…5 % - для пигментов с хорошей красящей способностью. Пигменты с более низкой красящей способностью приходится вводить в количестве до 8 %.

         Излишнее увеличение тонкодисперсной фракции в виде пигментов может привести к ухудшению качеств бетона (снижению прочности, морозостойкости и т.д.). Цвет бетона зависит также и от соотношения воды и цемента, и количества цемента в бетоне. При твердении бетона избыток воды испаряется и оставляет в бетоне мелкие поры, которые рассеивают свет и "просветляют" бетон. Чем выше В/Ц, тем светлее кажется бетон. Поэтому при производстве плитки методом вибропрессования (с очень низким В/Ц), невозможно получить бетон насыщенных цветов. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Заключение. 

        В курсовом проекте было рассмотрено производство тротуарной плитки. Проведена подробная характеристика сырьевых материалов для производства бетонных изделий, описаны основные свойства. Приведены классификации заполнителей бетонной смеси, добавок и пигментов.

        В проекте рассмотрены 2 основные  технологии производства тротуарной  плитки: методом вибролитья и методом вибропрессования. Проведен сравнительный анализ этих методов, в ходе которого видно, что тротуарная плитка полученная по технологии вибропрессования качественнее вибролитой плитки. Обладает лучшими техническими характеристиками. Изготовление тротуарной плитки этим методом отличается высокой производительностью. При использовании технологии вибропрессования можно достичь высокой степени автоматизации.           

        Приведена технологическая схема производства тротуарной плитки способом вибропрессования и подробно описан технологический процесс производства.

        Также в проекте было рассмотрено  оборудование для производства  плитки. Показаны схемы оборудования  и технические характеристики  в таблицах.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  использованных источников 

1. ГОСТ 17608-91 Плиты бетонные тротуарные. Технические условия
2. ГОСТ 8736-93 Песок для строительных работ. Технические условия
3. ГОСТ 8267-93 Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия.
4. Баженов Ю.М. Технология бетона: Учеб. пособие для технол. спец.

     строит. вузов. 2-е изд., перераб. – М.: Высш. шк., 1987. – 415 с.: ил.

5. Материаловедение в строительстве: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / под ред. И.А.Рыбьева. – 3-е изд. стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2008. – 528 с.
6. www.vashdom.ru
7. www.newchemistry.ru
8. plitca.sitecity.ru
9. www.mastekzlat.ru
10. vesmaster.com.ua