Производство тротуарной плитки методом вибропрессования

 Неорганические  порошковые пигменты  в обязательном порядке перед применением смешивают с водой до образования сметанообразной консистенции и настаивают в таком состоянии не меньше 1 часа для увеличения дисперсности, величина которой и характеризует красящую способность. Следует помнить о том, что это дорогой компонент бетона, кроме того, что увеличение его содержания ухудшает его качество бетона, поэтому снижение его доли в бетоне при достаточной насыщенности является желательным. Приготовленный краситель может храниться достаточно долго, так как имеет стабильную формулу, но цвет по мере хранения может быть ярче из-за увеличения дисперсности пигмента. Перед добавлением в бетон его перемешивают.

Пластиковые формы моют в слабом растворе соляной кислоты (около 5%-7%), в принципе формы можно мыть и в кислоте большей концентрации, но это уже небезопасно для здоровья, формы после мытья в кислоте необходимо промыть водой.⁴

Это два основных метода производства тротуарной плитки и сопутствующей продукции. Для того, что бы их сравнить (учитывая затраты на открытие производства) нужно сначала сравнить продукцию, получаемую при помощи этих 2 методов.

 

Характеристика  продукции полученной методом вибропрессования:

1. Бетон, используемый при вибропрессовании, имеет низкое водоцементное соотношение, что уменьшает расход цемента, обеспечивает высокую прочность (М200-М400) и морозостойкость (Мрз 200-300 циклов).
2. Изделия имеют строгую геометрию формы и параллельность поверхностей, т.к. все производятся в 1 форме (матрице)
3. Вибропрессованная плитка имеет шершавую поверхность, и это делает её удобной для мощения городских территорий, полос разгона и торможения транспорта (остановок), складов, терминалов.
4. Вибропрессованная плитка имеет более долгий срок службы чем литьевая плитка.

Характеристика  продукции полученной методом литья:

1. Конечные изделия имеют очень привлекательный внешний вид и приятную гладкую поверхность.
2. Возможно получать огромный ассортимент изделий без особых затрат
3. Изделия не имеют строгой геометрии формы и параллельности поверхностей, т.к. все производятся в разных формах.
4. В связи с высоким водоцементным соотношением уменьшается окончательная морозостойкость изделия, её приходится увеличивать дополнительным количеством цемента, дорогими модификаторами и пластификаторами что увеличивает себестоимость изделий

Вывод: методом вибролитья можно получать большой ассортимент продукции привлекательного внешнего вида, но качества недостаточного для промышленного предприятия. Методом вибропрессования возможно выпускать большие объемы качественных изделий сравнительно небольшого ассортимента.

При производстве плитки методом вибропрессования легко  выйти на большие объемы производства, т.к. метод технологичен и не требует  большого количества ручного труда. При производстве методом вибролитья напротив, очень тяжело сократить долю ручного труда в производстве и из-за этого выйти на большие объемы.

При производстве изделий методом вибролитья для  получения принципиально нового изделия, например статуи или столба, достаточно просто купить нужную форму. И все, можно начинать производство.

При производстве методом вибропрессования для запуска  нового изделия нужно покупать дорогостоящий  блок "матрица - пуансон" и перенастраивать  станок.

 

Стоимость открытия производства:

1. Вибролитье. Для открытия производства плитки методом вибролитья необходимо купить вибростол (22000руб.) и формы тротуарной плитки. Количество форм должно быть равным планируемому объему производства плитки в день. К примеру для производства 80кв.м. в день тротуарной плитки понадобится 80кв.м. форм. Форма клевер стоит 32руб., в 1кв.м. 17 плиток клевер. Итого, нам понадобится 544 формы клевер, на сумму 43520руб. Т.е. прямые затраты на оборудование и формы составят 55520руб. Больше для производства ничего не надо, только расходные материалы - цемент, песок, щебень, пластификатор С-3. Также желательно иметь гидротележку или погрузчик. На данном оборудовании также можно производить литьевые заборы, подоконники, бордюры и много другой вспомогательной продукции. Открытие такого производства недорого и возможно на небольших площадях. Срок окупаемости такого производства, при полной загрузке, около месяца.

Отдельно остановимся  на пластиковых формах для вибролитья. Обычно формы для плитки делаются из обычного жесткого пластика, формы для статуй и других фигурных элементов делаются из стеклопластика. При выборе форм надо обращать внимание на их качество. Размеры должны быть максимально точными, пластик должен быть стойким в внешним воздействиям и долговечным. Купив дешевые формы, Вы можете потерять деньги из-за того, что они выйдут из строя буквально за 2-3 заливки. Рекомендуем покупать для начала пробные партии выбранного производителя, и если результат работы на этих формах нормальный, то покупать уже рабочую партию форм.

2. Вибропрессование. Для открытия такого производства нужен вибропресс (300000руб.) и бетономешалка (18000руб.). Вибропресс могут обслуживать 2-3 работника, производство идет в полуавтоматическом режиме. Срок окупаемости такого производства около 8 месяцев.

Вывод: для мелкого бизнеса идеально подходит производство тротуарной плитки и вспомогательных изделий методом вибролитья при помощи вибростола СВ-3. Такое производство не требует больших площадей и вложений, с помощью этого оборудования можно производить большой ассортимент изделий пользующихся устойчивым спросом. При покупке оборудования, желательно пройти обучение, т.к. в любом бетонном деле много нюансов. Для более крупных предприятий желательно открывать производства на базе вибропрессов из-за их технологичности и автоматизации.⁵

 

 

 

4. Новое в производстве изделия

Рынок тротуарной плитки растет не только различными производителями, но и применением различных технологий. Одна из новых технологий - это производство полимерпесчаной тротуарной плитки. Полимерпесчаная тротуарная плитка - это тротуарная плитка нового поколения!

Полимерпесчаная тротуарная плитка замечательно подходит для мощения городских улиц, различных парковых зон, приусадебных участков, мощения эксплуатируемой плоской кровли и облицовки цоколей зданий.

Как и все  другие полимерпесчаные материалы, полимерпесчаная тротуарная плитка имеет ряд преимуществ:

• широкая номенклатура производимых материалов
• широкая цветовая гамма
• гарантия не менее 30 лет
• высокая прочность, не бьется при транспортировке, укладке
• не боится морозов, выдерживает морозы до -70^оС
• не боится воды и сырости, обладает водостойкостью 0,03%
• малая истираемость
• высокая кислото- и маслостойкость

Сравните характеристики тротуарных плиток, изготовленными с  применением разных технологий:          таблица 4

Характеристика	Полимерпесчаная	Вибролитье	Вибропрессование
Плотность плитки, кг / м3	1800	2200...2400	2200...2400
Водопоглощение, %	0,15	4,5	5,5
Прочность при  сжатии, МПа	18	40	40
Прочность при  изгибе, МПа	26	6	5
Морозостойоксть, циклы	500	300	300
Истираемость, г / см2	0,05	0,3	0,5

Благодаря малой  истираемости в процессе эксплуатации не образуется пыль.⁶

 

Подготовка  сырья (отходов полимеров и песка)

Вся невероятность  и уникальность этой технологии в  том, что сырьё, используемое при  производстве полимерпесчаной черепицы бесплатное, валяется под ногами, иногда засоряя нашу среду обитания. Это полимерные отходы в различных видах: упаковка, пластиковая тара, пришедшие в негодность изделия быта. Всё больше и больше товаров упаковывается в полимеры, растёт ассортимент стройматериалов, изготовленных из пластиков. Недостатка в сырье не предвидется, а наоборот, объёмы полимерных отходов будут только расти.

Конечно, существуют эффективные технологии их переработки, позволяющие использовать полимеры повторно. Как правило, требуется  тщательная сортировка отходов пластмасс, их отмывка, сушка. Это дорогие и трудоёмкие процессы. Да и качество переработанного сырья низкое, и не позволяет использовать его на 100% взамен исходного.

Предлагаемая  технология производства полимерпесчаной плитки из полимерных отходов не предполагает очистку и глубокую сортировку сырья. Предлагается лишь придерживаться соотношения 40-50/60-50 так называемых мягких (полиэтилены) и жёстких (полипропилены, полистиролы, АБС пластики, ПЭТ и пр.) полимеров. В таком примерно соотношении отходы и находятся на свалках.

Не подходят тугоплавкие полимеры (поликарбонаты, фторопласты) и резины. Легкоплавкие, типа ПВХ, могут частично выгорать, но на качество полимерпесчаной плитки это не влияет. Также выгорают примеси (бумага, пищевые отходы), испаряется влага.

Кроме отходов  полимеров в производстве плитки требуется песок. Он используется как наполнитель и должен быть сухим, просеянным без глинистых и пылевидных включений. Не имеет значения, какого цвета песок и происхождения. Допустимая фракция песка до 3х мм. Может и использоваться другой наполнитель, более доступный в выбранной местности, но прежде промышленного его использования необходимо исследовать его влияние на качество продукции. Таким образом, эта невероятная новая технология получения наличных из бесплатного сырья.

Предварительная переработка сырья (отходов полимеров  и песка)

На первом этапе отобранные и отсортированные  пластики измельчаются на дробильной машине. Желательно иметь соотношение 50/50 твёрдых и мягких полимеров. Если исходным сырьём служат отходы производства, и они являются полимером определённой марки или группы полимеров, то полимерпесчаная масса, получаемая из такого сырья, может потерять в качестве.

Например: полиэтилены лучше ведут себя при отрицательных температурах и глянец на изделии получить проще, зато «твёрдые» полимеры добавят жёсткости и прочности при нагреве на солнце. Работать с гранулятом или полимером одной марки лучше, удобнее. Получается геометрически ровная и правильная плитка. Полимерпесчаная плитка получается тем качественнее, чем равномернее смешаны полимеры и песок. Не нужно предварительно очищать отходы пластиков. Единственным вредителем может быть машинное масло, попадаемое с канистрами. Но его количество, как правило, незначительное, не влияет на качество плитки, а если и проявится пятном на изделии, при повторной переработке пропадает. Остальные примеси выгорают. Следует также избегать попадания металлических включений, фольги.

Подготовка  полимерпесчаной массы

После первого  измельчения отходы пластиков попадают в экструзионную машину, где под  нагревом перемешиваются. Любой химик  скажет, что это невозможно и ненаучно - перемешать разнородные полимеры; всё равно, что смешивать керосин  с водой. Но такая задача и не ставиться – перемешивать полимеры на молекулярном уровне, достаточно перемешать отходы пластиков, используя свойства вязкости расплавленных полимеров. В структуре полимерных отходов большое место занимают плёнки полиэтилена и полипропилена. Они без измельчения добавляются в экструзионную машину. Полученную полимерпесчанную массу с консистенцией дрожжевого теста оператор рукавицей снимает на выходе из экструзионного узла линии, и, сваляв руками шар (агломерат до 100 мм.), бросает в воду для охлаждения. Вынутый из воды, не совсем остывший, но уже затвердевший агломерат быстро сохнет, остывая. Случается, что происходит перегрев полимерной массы, и она вытекает из экструзионки на пол, пока оператор не выключит нагрев. Остывшая такая масса, затем пригодна для использования. Весь остывший агломерат подвергается повторному измельчению в щепу с размером фракции до 1-10 мм. Таким образом, получается готовое сырьё для полимерно-песчаной смеси.

Получение полимерпесчаной массы и формовка черепицы

Этот этап производства полимерпесчаной плитки завершающий. Некоторые отделяют его от заготовительного участка, располагают в отдельном помещении. Кроме эстетических соображений (заготовка полимерной усреднённой смеси сопровождается выделением газов, и требует обеспечения вытяжки), имеются ещё и практические выгоды: проще осуществлять контроль и учёт. А в случаях работы в исправительных учреждениях, просто необходим из-за режимности предприятия.

Смешивание  песка, полимеров и красителей происходит в термосмесительном агрегате (Агрегат Плавильно-Нагревательный). Важно поддерживать массу смеси в АПН постоянной, добавляя по мере расхода готовой массы новые порции. Измельчённая полимерпесчаная масса смешивается с песком и красителями в разных пропорциях в зависимости от выпускаемой продукции. Для, например, черепицы это соотношение: 24/75/1, а для тротуарной плитки может быть 5/94/1.